Características geológicas de ingeniería del enrutamiento de cables ópticos submarinos marinos de Hong Kong
A través de un análisis detallado de datos medidos como geofísica, exploración acústica, muestreo del fondo marino y pruebas de campo, se descubrió que las aguas costeras de Hong Kong tienen condiciones naturales únicas y características geológicas de ingeniería marina complejas. La topografía submarina es compleja, con posibles desastres geológicos como terremotos, deslizamientos de tierra, ríos antiguos enterrados, fallas, ondas de arena submarinas, gas poco profundo y posible licuefacción de arena. Especialmente en los bordes y pendientes de la plataforma continental, el fondo marino tiene una gran pendiente y muchos desastres geológicos potenciales. Es una zona peligrosa para los cables ópticos submarinos y se debe prestar atención.
Peligros geológicos de ingeniería, factores geológicos, costa afuera de Hong Kong
1 Introducción
Como todos sabemos, para garantizar la seguridad de estos proyectos y operaciones costa afuera , es necesario comprender la ingeniería geológica de las condiciones del fondo marino e identificar posibles factores de desastre geológico. Por lo tanto, este artículo se basa en una gran cantidad de datos medidos como geofísica, detección acústica, muestreo del fondo marino, experimentos de campo, etc., combinados con datos de áreas circundantes, para analizar la topografía del fondo marino, los estratos poco profundos, los sedimentos y los factores de desastre geológico. fueron analizados en detalle, proporcionando datos geológicos básicos y referencia científica para el tendido y tendido de cables ópticos submarinos.
2 Terreno submarino
La sección de Hong Kong de EAC2 está ubicada en el sur de Hong Kong, con una longitud de aproximadamente 283 km y un ancho de corredor de ruta de 1 km. La profundidad del agua en el área de la ruta es de 20 ~ 313 m y se puede dividir en tres secciones: la plataforma interior, la plataforma continental exterior y el talud continental. El área de recorrido es generalmente una pendiente submarina que desciende gradualmente de norte a sur, extendiéndose la batimetría hacia las direcciones noreste y NEE. A una profundidad de agua de unos 180 m, la pendiente aumenta, el pozo entra gradualmente en el talud continental y el terreno se vuelve empinado y complejo.
La longitud de la sección de la plataforma interior es de unos 34 km y el rango de profundidad del agua es de 365.438 0,4 ~ 50 m. La topografía submarina es plana y simple, con una suave pendiente submarina general que se inclina gradualmente de norte a sur, con una pendiente promedio de aproximadamente 0,547×65,438 00-3.
La longitud de la ruta de la sección de la plataforma continental exterior es de unos 242 km y la profundidad del agua es de 50 a 200 m. La topografía del fondo marino en esta zona marina es compleja y la caída específica promedio es de aproximadamente 0,619 × 10-. 3. Entre ellos, a una profundidad de agua de 50 a 140 m, hay una pendiente ligeramente ondulada con dos depresiones y la plataforma tiene una longitud de 7 a 10 km. La profundidad del agua es de 76 a 83 m, la depresión tiene aproximadamente 5 km de largo y la profundidad del agua alcanza los 101 m. A una profundidad del agua de 140 m, el terreno se vuelve más empinado y la pendiente promedio es de aproximadamente 5,629 × 10-3. Tiene unos 180 m. El terreno tiende a ser suave en la profundidad del agua y la pendiente promedio es de aproximadamente 0,267 × 10-3.
La longitud de la sección de la pendiente continental es de aproximadamente 7 km y el rango de profundidad del agua es de 200 a 313 m. El terreno submarino es generalmente empinado de norte a sur, con una pendiente media de unos 16.143×10-3 y una pendiente máxima de unos 36.585×10-3.
La zona presenta varios tipos de accidentes geográficos en el fondo marino y se han descubierto 29 obstáculos en el fondo marino. Las imágenes de sonar de barrido lateral muestran que hay una gran cantidad de marcas de arrastre en el fondo del mar, en su mayoría causadas por las redes de arrastre de fondo de los barcos pesqueros. La mayoría de las manchas negras en el fondo del mar son reflejos de arena grumosa o grava; el fondo marino, algunas existen de forma independiente, otras están distribuidas en parches, principalmente causadas por estratos que contienen gas; también hay algunas depresiones en el fondo marino, que pueden ser causadas por marejadas ciclónicas; hay parches de ondas de arena (o marcas de ondas) distribuidas; en el borde exterior de la plataforma continental, además, hay algunas convexidades en el fondo marino. Desde el principio se trata principalmente de arrecifes de coral o arrecifes rocosos, y en esta zona también hay una gran cantidad de gravas, arrecifes de coral o arrecifes rocosos; .
El tipo de relieve del segmento de la plataforma interior es relativamente simple. La isóbata de 32 m es poco profunda y hay una gran cantidad de marcas de arrastre en el fondo del mar, algunas de las cuales están distribuidas en filas, lo que indica que aquí hay barcos pesqueros activos. Hay 11 obstáculos submarinos en el área, pero sus tipos son difíciles de identificar.
Los tipos de accidentes geográficos en la plataforma continental exterior son más complejos y diversos. Aparece una gran cantidad de marcas de arrastre en el fondo del mar y la cantidad de puntos de arena grumosa (grava) aumenta a medida que la profundidad del agua se profundiza y aparecen muchos baches. Las olas de arena y los arrecifes de coral aparecen principalmente en el borde exterior de la plataforma, mientras que los obstáculos se encuentran dispersos.
Las gravas submarinas, los arrecifes de coral y los arrecifes rocosos están ampliamente distribuidos en el talud continental, apareciendo esporádicamente una pequeña cantidad de ondas de arena (marcas de olas). El pico de la onda de arena es NE, la dirección del flujo es E-SE, la longitud de onda es de aproximadamente 20 ~ 30 m y la altura de la ola es inferior a 1 m.
3 Secuencias y características geofísicas someras
En el perfil estratigráfico somero de 3,5 kHz, tres secuencias de reflexión A1, A2 y A3 se dividen según las características de la onda de reflexión.
3.1 Parte interior de la plataforma
Según la interfaz de reflexión, los estratos someros de esta sección se pueden dividir en tres secuencias.
Capa A1: La energía reflejada es débil, gris-gris-negra, incrustada con puntos negros, con pequeñas capas locales, que cubren toda el área, y la interfaz inferior se distribuye continuamente. El espesor de esta capa es de 4 ~ 7 m, con ligeras fluctuaciones. La litología de esta capa es principalmente arcillosa y arcillosa limosa. Los puntos negros pueden ser el resultado de reflejos de desechos biológicos o metano.
Capa A2: La parte superior es negra con fuerte reflejo, distribuida horizontalmente en capas, y la parte inferior es gris y blanca con reflejo débil, que es relativamente continua. Afectado por el enterramiento de antiguos canales fluviales y la erosión y corte de barrancos erosionados, el límite del fondo fluctúa mucho. El espesor de la capa es de 0 ~ 6,5 m y pellizca la capa A2 a una profundidad de agua de 50 m. La capa A2 es producto del entorno fluvial interior. La litología de esta capa es principalmente arcillosa, limosa y arcillosa limosa.
Capa A3: reflexión débil, gris claro a gris oscuro, mala continuidad, grandes ondulaciones en el fondo, espesor de capa 0 ~ 4,2 m. La litología de esta capa es principalmente arcillosa y arenosa.
3.2 Parte de plataforma externa
Según la interfaz de reflexión, los estratos someros de esta sección se pueden dividir en dos secuencias.
Capa A1: energía reflejada débil, gris-gris-negro. No hay niveles en el interior y el borde inferior es básicamente continuo. En los arrecifes de coral y las rocas que afloran en el fondo marino en el sur, la capa A1 está adelgazada o falta, y en esta capa se desarrollaron ríos antiguos. La litología de esta capa es principalmente arcilla limosa, arena limosa y arena.
Capa A2: La parte superior es gris-negra con fuerte reflexión, en capas horizontales, y la parte inferior es gris-blanca con reflexión débil y relativamente continua. Algunas capas locales desarrollan estratos horizontales, la secuencia A2 desarrolla localmente capas pequeñas y se desarrollan canales de ríos antiguos. El límite inferior de la secuencia A2 es discontinuo, con grandes fluctuaciones y el espesor de la capa es de 0 a 5,5 m. La litología de esta capa es principalmente arcilla, limo y arena.
3.3 Parte pendiente
Esta sección del fondo marino tiene una gran pendiente. Los tipos de sedimentos son principalmente grava, arena media fina, arena media gruesa, grava, rocas y arrecifes de coral. Planta A2 y A3.
4. Tipos y características de los sedimentos
A partir de las características y análisis del muestreo del fondo marino, perfiles estratigráficos someros e imágenes de sonar de barrido lateral, y con referencia a resultados de trabajos anteriores, se Se puede ver que en el área de ruta Los sedimentos superficiales del fondo marino incluyen principalmente 10 tipos de limo arcilloso, arena limosa, arcilla limosa, arena limosa, arena fina, arena medianamente fina, arena medianamente gruesa, grava, rocas y arrecifes de coral. La distribución de estos tipos de sedimentos varía mucho de norte a sur.
En la sección de la plataforma interior (profundidad del agua 2 ~ 50 m), los sedimentos de la superficie del fondo marino son principalmente arcilla limosa de color amarillo, tostado y gris azulado, y algunos son arcilla limosa de color amarillo grisáceo. Los sedimentos superficiales del estuario del río Perla provienen de depósitos aluviales del río. En el área cercana a la costa, dentro de la profundidad de la isóbata de 30 metros, el tamaño del grano varía de grueso a fino. La arcilla limosa y la arena limosa se distribuyen en la parte superior de la línea de isóbatas de 20 a 30 m a lo largo de la costa y son principalmente sedimentos de grano fino traídos por los ríos. La parte inferior está dominada por sedimentos arenosos limosos, que se encuentran ampliamente distribuidos en la plataforma continental. La arena fina y la arena limosa están escalonadas a lo largo de la línea de isóbatas de 50 m. En el antiguo frente del delta, con una profundidad de agua de 40 a 50 m, hay depósitos locales de arena medianamente gruesa en forma de cinturón y depósitos de grava perpendiculares a la costa. La grava y la arena están bien clasificadas y moderadamente redondeadas, lo que refleja las características de la zona. Arena residual en el lecho del río. El componente principal de la arena es el feldespato [1]. La resistencia al corte de los sedimentos oscila entre 3,1 y 8,4 kPa. Esto refleja que los sedimentos superficiales son blandos, la capacidad de carga es pequeña y las condiciones de excavación y entierro son ideales.
Los sedimentos de la superficie del fondo marino en la sección de la plataforma continental exterior (profundidad de agua de 50 a 200 metros) son principalmente arena semigruesa de color amarillo oscuro, marrón amarillento, gris amarillento y gris azulado, arena semigruesa de grava arena fina, arena fina fangosa y arena fangosa medio gruesa. Limo fangoso gris, gris amarillento, gris azulado. En el rango de 20° 43.000′n-20° 03.000′n, los sedimentos son gruesos, y los tipos de sedimentos son arena limosa, arena media gruesa, arena media fina y grava. En el rango de 20° 43.000′n-22° 00.000′n, el tipo de sedimento es sedimento residual en transición de arena fangosa medianamente gruesa a arena fina y arena limosa. La resistencia al corte de los sedimentos oscila entre 2,4 y 10,5 kPa. Esto refleja que los sedimentos superficiales son blandos, la capacidad de carga es pequeña y las condiciones de excavación y entierro son ideales.
Los sedimentos superficiales del fondo marino en la sección del talud continental son principalmente arena fangosa medio gruesa y arena fina de color gris azulado, arena medio fina de color marrón amarillento y arcilla limosa de color gris azulado, que contiene grava y bioclastos. En algunos lugares hay grava, rocas y arrecifes de coral. Entre ellos, el suelo cohesivo tiene alta porosidad, bajo grado de consolidación y calidad de suelo blando. El suelo arenoso es suelto, los sedimentos del talud continental provienen de la plataforma continental y los sedimentos del talud continental son similares a la plataforma continental.
5 principales factores de peligro geológico
Los factores de peligro geológico submarino se refieren a factores geológicos que directa o potencialmente ponen en peligro la construcción y seguridad de estructuras y tuberías marinas en el fondo del mar y bajo tierra. Los resultados del análisis muestran que los principales factores de desastre geológico en el área incluyen terremotos, deslizamientos de tierra, canales de ríos antiguos enterrados, fallas, olas de arena submarinas, gas poco profundo, etc. , todos los cuales presentan peligros directos o potenciales para los cables ópticos submarinos.
5.1 Terremoto
Se descubrió una serie de fallas poco profundas y fallas activas con orientación noroeste en el borde de la plataforma continental y el talud continental, y pueden ocurrir terremotos en esta área. Cuando ocurre un terremoto, provocará sacudidas de la superficie, desplazamiento estratigráfico y licuefacción de la arena.
5.2 Deslizamientos de tierra y colapsos
En el borde exterior de la plataforma continental y el punto de inflexión del talud continental, el talud submarino es relativamente grande, alcanzando 1,3 ~ 2,1. Debido a que el suelo cohesivo tiene alta porosidad y baja consolidación, mientras que el suelo arenoso está suelto, es probable que ocurran deslizamientos de tierra y colapsos bajo terremotos naturales y otros efectos geológicos dinámicos externos.
5.3 Canales fluviales antiguos enterrados
Los canales fluviales antiguos enterrados se refieren a lechos de ríos llenos de sedimentos bajo el fondo marino. Se descubrieron tres antiguos canales fluviales enterrados en el área de ruta (Figura 1), desarrollados en estratos de varias a decenas de metros por debajo del lecho marino y cubiertos por sedimentos modernos. Los perfiles poco profundos muestran que hay dos tipos principales de cauces fluviales antiguos: ríos trenzados y ríos serpenteantes. Las formas de la sección transversal de los canales de los ríos son tanto en forma de "U" como de "V". El ancho del cauce del río es de entre 180 y 300 m, la profundidad es de 4 y 8 m y discurre en dirección NO. Los ríos generalmente están llenos de suelo limoso y algunos están llenos de sedimentos arenosos, que generalmente muestran un ritmo de sedimentación más fino en la parte superior y más grueso en el fondo y los sedimentos del río se caracterizan por un alto contenido de agua, alta compresibilidad y propiedades mecánicas complejas del suelo; . La estructura sedimentaria del antiguo cauce del río es compleja y significativamente diferente de la litología circundante, lo que plantea amenazas potenciales.
Figura 1 Antiguo cauce fluvial enterrado
Figura 1 Antiguo cauce fluvial enterrado submarino
5.4 Falla
La estructura geológica regional muestra que el Los pasos de ruta a través de fallas regionales están relativamente desarrollados. Estas fallas son fallas activas formadas en el Período Cuaternario, con una profundidad de enterramiento de menos de 30 m, y se concentran en las aguas exteriores de la plataforma continental. La actividad de las fallas hace que los estratos cambien, convirtiéndose en un posible desastre geológico.
5.5 Olas de arena submarinas
Las ondas de arena submarinas (o marcas de ondas) se distribuyen principalmente en el borde exterior de la plataforma continental (como se mencionó anteriormente). Se desarrollan principalmente olas de arena de tamaño pequeño y mediano (Figura 2). La altura de la ola es generalmente menor o igual a 1 m, la longitud de onda es de 10 a 60 m y la tendencia de la cresta de la ola es NW-NE y NE-SE. Su presencia indica un fuerte movimiento de sedimentos en el fondo marino y una mala estabilidad del fondo marino. Cuando un tifón o huracán provoca una marejada ciclónica, la forma y distribución de las olas de arena pueden cambiar y desplazarse. La ola de arena en esta área se mueve hacia el sureste, con una distancia de movimiento anual de 0,1 ~ 0,5 m.
Figura 2 Pendiente de arena
Figura 2 Ola de arena
5.6 Gas de capa poco profunda
El gas de capa poco profunda es uno de los factores geológicos más peligrosos. Se encontraron algunas marcas de viruela en la imagen del sonar y se encontraron áreas reflectantes borrosas en las secciones poco profundas de los lugares correspondientes. Estas marcas pueden ser signos de formaciones que contienen gas (Figura 3). Hay muchas formaciones que contienen gas en esta área, lo que debería considerarse en ingeniería.
Figura 3 Formaciones que contienen gas y pozos y depresiones del fondo marino asociados
Figura 3 Capas de suelo que contienen gas y picadas
6 Discusión
A partir del análisis de la estructura geológica regional, la sección de la plataforma interior del área de ruta y la porción sobre el borde de la plataforma exterior son relativamente estables. Los sedimentos superficiales de la sección de la plataforma interior son blandos y tienen una pequeña capacidad de carga, por lo que presentan las condiciones ideales para la excavación y el entierro. Los tipos de sedimentos en la sección de la plataforma exterior se dividen en dos categorías, con el límite en 2104.000′n. La parte norte está dominada por limo limoso, con partículas gruesas en algunas partes. La parte sur está dominada por arena grava medio fina y arena medio gruesa, y la resistencia al corte del suelo de la plataforma exterior es generalmente de 2,4 a 10,5 kPa. Los sedimentos superficiales son blandos y tienen poca capacidad de carga, por lo que las condiciones de excavación y entierro son ideales. Sin embargo, bajo tales condiciones de depósito, se debe considerar la licuefacción de la arena.
Los tipos de sedimentos en la sección del talud continental son principalmente grava, arena medianamente fina, arena medianamente gruesa, grava, roca y arrecifes de coral. La pendiente del fondo marino es relativamente grande, alcanzando 1,3 ~ 2,1. Cuando ocurre un terremoto, el suelo puede deslizarse y colapsar. Hay muchos peligros geológicos potenciales en los bordes y taludes de la plataforma continental, que son amenazas potenciales. Por supuesto, estos peligros geológicos potenciales no son inminentes; sólo pueden ser inducidos por la actividad de fallas, terremotos o efectos climáticos severos.
Referencia
[1], Feng, Xue, et al. Evaluación de los peligros geológicos y las condiciones geológicas de la ingeniería submarina en el norte del Mar de China Meridional [M] Nanjing: Hohai University Press, 82 ~ 124.
Feng, Xue y Yang Dayuan. 1988. Entorno geológico del Cuaternario tardío en el norte del Mar de China Meridional [M]. Guangzhou: Guangdong Science and Technology Press, 46 ~ 48
Dr. Chen 1996. Investigación sobre posibles peligros geológicos en el Mar de China Meridional. Actas de la Quinta Conferencia Nacional de Ingeniería Geológica [C]. Beijing: Earthquake Press. 353 ~ 360.
Yangmuzhuang et al. Características geológicas de ingeniería marina del golfo de Beibu del mar de China Meridional [A]. "Geología marina y geología cuaternaria", volumen 20, número 4, páginas 47-52
[5] Xia Zhen, Ma, . Informe de investigación sobre el tendido de cables ópticos submarinos en la sección de Hong Kong del East Asia Interchange 2 (EAC2)
Características geológicas de ingeniería de las líneas submarinas de cables submarinos marinos de Hong Kong
马,人
Resumen: A partir de exploración geofísica, mediciones acústicas, muestreo de núcleos y pruebas geotécnicas, se descubrió que las aguas costeras de Hong Kong tienen condiciones naturales especiales y una topografía y características geomorfológicas complejas del fondo marino. Los factores de desastre geológico como terremotos, deslizamientos de tierra, ríos subterráneos, fallas, olas de arena, gases poco profundos y posible licuefacción de arena traerán peligros potenciales al área. Especialmente en la plataforma continental y los bordes de los taludes en el área de estudio, los taludes profundos pueden causar peligros geológicos potenciales. Preste atención a los factores de riesgo.
Palabras clave: ingeniería geológica, factores de peligro geológico, alta mar de Hong Kong